ARM体系结构和接口技术（十一）定时器中断实验

文章目录

• 一、实验分析
• 二、RCC章节：找到外设基地址并使能外设控制器时钟源
• • • 1. RCC
    • 2. GICC和GICD
    • 3. TIM3
• 三、TIM3章节
• • （一）CR1寄存器
  • （二）DIER寄存器
  • （三）SR寄存器
  • （四）PSC寄存器
  • （五）ARR寄存器
• 四、GIC章节
• • （一）查看TIM3中断的中断号
  • （二）GICD
  • • 1. GICD_CTLR
    • 2. GICD_ISENABLERx
    • 3. GICD_ICPENDRx
    • 4. GICD_IPRIORITYRx
    • 5. GICD_ITARGETSRx
  • （三）GICC
  • • 1. GICC_CTRL
    • 2. GICC_PMR
    • 3. GICC_IAR
    • 4. GICC_EOIR
• 五、代码实现

一、实验分析

通过定时器TIM3的计数功能，产生一个定时器中断，将中断信号转发给GIC；
GIC控制器接收到中断信号后，将其转发给指定的CPU进行处理。
其中，RCC为TIM3提供时钟源。

• 注：此时定时器只用于计数功能，并不需要再产生PWM方波，因此无需再配置捕获比较寄存器，仅配置自动重装载寄存器即可。
  

二、RCC章节：找到外设基地址并使能外设控制器时钟源

1. RCC

RCC挂在AHB4总线，基地址0x50000000

2. GICC和GICD

GICC和GICD挂在Cortex-A7核内部总线，无需开发人员手动使能时钟源
GICC基地址0xA0022000
GICD基地址0xA0021000

3. TIM3

TIM3挂在APB1总线上，需要手动使能时钟源
TIM3基地址0x40001000

三、TIM3章节

当发生更新事件时会置位更新中断标志位，
因此需要设置相关的寄存器使能该标志位，在处理完中断后需要清除该标志位

（一）CR1寄存器

ARPE：使能自动重载寄存器的缓冲区
CMS：设置对齐模式，选择边沿对齐
DIR：计数方向，此处选择向下计数
CRN：计数器使能位

（二）DIER寄存器

此处将UIE位置1，使能更新中断

（三）SR寄存器

UIF：
读1，说明中断挂起，即中断发生了。
写0，清除中断标志位。

（四）PSC寄存器

分频寄存器，
注意，该寄存器是16位寄存器，因此分频值可设置为0~65535，即可以设置为1~65536分频

（五）ARR寄存器

自动重载寄存器
此处使用TIM3为一个16位的寄存器，因此其可装载的数值范围为0~65535

四、GIC章节

（一）查看TIM3中断的中断号

（二）GICD

1. GICD_CTLR

使能GROUP0

2. GICD_ISENABLERx

使能中断号。
TIM3中断号是61，ISENABLER每个寄存器设置32个中断，
61/32=1…29
因此设置GICD_ISENABLER[1]的第29位为1，使能

3. GICD_ICPENDRx

写1，清除终端挂起标志位

4. GICD_IPRIORITYRx

设置中断权限
每个寄存器管理4个中断号，
61/4=15…1
因此需要设置GICD_IPRIOROTYR[15]的第8*1+3位

5. GICD_ITARGETSRx

设置中断分配给哪个CPU，每个寄存器管理4个中断号
61/4=15…1
因此需要设置GICD_ITAGETS[15]的第8*1位

（三）GICC

1. GICC_CTRL

使能GROUP0

2. GICC_PMR

设置权限掩码

3. GICC_IAR

4. GICC_EOIR

五、代码实现

实现一个5s中断

tim.c

void tim3_IT_init(void){
    //时钟源使能
    RCC_APB1->tim3_en=1;
    //PSC寄存器设置分频值为10000 未分频是209MHz,分频209000就是1000Hz
    TIM3->PSC=20900-1; //分频后时钟为1MHz
    TIM3->ARR=10000; //计数值为1000,此时就是1S
    TIM3->CR1.ARPE=1;//预加载寄存器使用缓冲区
    TIM3->CR1.DIR=1;//向下计数
    TIM3->CR1.CMS=0;//边沿
    TIM3->DIER |= 0x1<<0; //使能更新中断
    
    TIM3->CR1.CEN=1;//使能定时器
}

gic.c

void gic_tim3_init(void){
    //使能GICD中断号
    GICD->ISENABLER[1] |= (0x1<<29);      //使能GICD中断号9   61/32=1...29
    //设置优先级
    GICD->IPRIORITYR[15] &= ~(0xf<<11);
    GICD->IPRIORITYR[15] |= (0x5<<11);    //设置优先级        61/4=15...1

    //分配CPU
    GICD->ITARGETSR[15] &= ~(0x3<<8);
    GICD->ITARGETSR[15] |= (0x1<<8);  //设置中断给CPU0  61/4=15...1

    GICD->CTRL |= (0x1<<0);      //使能GICD组0
    //配置GICC
    GICC->PMR |= 0x1f<<3;         //31
    GICC->CTLR|= 0x1<<0;         //使能GICC
}

do_irq.c

static unsigned int count = 0;
void do_irq(void) 
{
    int irqnum=0;
    irqnum = GICC->IAR & 0x1ff;
    switch(irqnum){
        case 61:    //tim3中断
            count++;
            if(count==5){
                printf("interrupt 5s\n");
                count=0;
            }
            TIM3->SR &= ~(0x1<<0);//清除中断标志位
            GICD->ICPENDR[1] |=(1<<29); //61/32=1 61%32=29
        break;
    }
    GICC->EOIR = irqnum;
}